矿山电气节能技术及其应用研究

矿山电气节能技术及其应用研究
摘要：经济社会高速发展的同时，对于能源的需求量越来越多。

而我国当前现
有的能源已经呈现了供不应求的趋势，无法在满足于现代社会的发展需要。

因此，如何才能将这些有限能源进行高效合理的利用，这一问题也是人们十分关注的焦
点内容。

其中，电力能源作为我国重要的能源之一，在人们的日常生活生产中得
到了十分广泛的应用。

当前，我国对矿山电气的节能要求越来越高，设计人员也
开始将更多新节能技术应用到矿山电气节能设计中，取得了良好的节能减排效果。

关键词：矿山、电气、节能技术、应用
1电气节能技术设计原则
设计人员在对矿山电气工程进行节能设计时，需要切实结合矿产企业实际情况，坚决不可以损害到其他方面的利益，从根本上真正实现节能环保的目的，以
下笔者具体归纳了在矿山电气节能设计中需要遵循的几点原则。

1.1根据实际经济效益为原则
首先，设计人员在对矿山电气节能进行设计的过程中，需要根据矿山企业实
际需要，充分考虑到自身的经济效益，选择出合适的节能技术、设备与材料。

这
样一来，可以将剩余的有限资金有效合理的利用起来，促使矿山企业获取更多的
经济收益。

1.2节省能量
在实际的电气节能设计中，其主要目的是为了降低能源的过度消耗。

因此在
设计时，设计人员必须全面掌握矿山结构，以此来对各种资源的使用量进行有效
的控制，同时事先采取相关的节能保护措施，如果存在变压器功率损耗问题，在
对电能传输线进行节能设计时，就要充分考虑到这一点，切实遵循经济合理的设
计原则，通过采用先进的节能技术减少能耗，从而充分发挥节能技术在矿山工作
中重要的效能作用。

2矿山电气节能技术分析及应用
2.1无功就地低压动态补偿节能
由于矿区在分布上并不是非常的集中，这样一来也就使得供电的距离大大的
延长，如果将电动机本身的功率因数降低到同一个水平，其平均值通常都在0.87
上下徘徊，其中，110kV和10kV变电所的无功高压采取的是集中电容柜补偿的形式，单式补偿设备通常会在很长时间之内连续运行，这样也就需要投入更多的资
金对其进行维护，补偿的效果也会随着机械性能的下降而大打折扣，所以，就地
补偿的作用就得到了凸显。

电网运行过程中所产生的费用相对也比较高，电压的
供给质量也无法得到有效的保证，电力设备在运行的过程中产生的消耗也非常大。

在改造的过程中，除了110kV和10kV的变电所之外，低压选电容基本上都会安
装补偿就地装置，这样也就使得矿区在生产过程中的功率因数得到了极大的提升。

这样一方面能够减少线路运行过程中的功率损失，同时对，矿区运行过程中所消
耗的电能也能得到更加有效的控制，从容达到了节约能源的目的。

2.2节能变压器
变压器本身属于效率较高的电气设备，但是因为其数量多容量大，其空载损
耗还是不容忽视的。

本文着重通过合理选择变压器的型号、容量、负载率及运行
方式等手段最大限度地降低变压器的空耗，进而挖掘更多的节能潜力。

一是选用
高效低耗的变压器并合理选择变压器的台数和容量（既要考虑有可能的扩容要求，又不能使变压器低负荷或过负荷）。

油浸式变压器应选用S11系列及以上，干式
变压器应选用S10系列及以上的环保、低损耗、低噪音型变压器。

变压器的经济运行点在70%~80%之间，过高会缩短变压器使用寿命，过低会增加空耗。

二是优化变压器的经济运行方式。

夏季应在变压器室设置移动式风机对变压器进行降温以延长使用寿命；变压器及配电装置应尽可能深入负荷中心，以减少供电线路压降及节省电缆线路长度；非生产性开车的供电时间较长时可考虑仅让一台变压器运行保证安保照明用电。

2.3变频技术
目前，矿山上使用的无论是风机还是水泵（包括渣浆泵）等等，全部是属于直接启动的，这些设备容易造成电能的浪费和有功功率的损耗，导致电机不能满负荷运行。

因此，需要将这些设备全部更换为变频调速节能装置，能够在调节相关功率因数时实现完全的动态操作，使之低频大转矩可以平稳启停与运行，从而达到节省资源能源的目的。

此外，采矿作业需连续保障通风条件，并要根据不同工时的要求调节对应风速，以达到不同工况下的空气循环要求，并且随着采矿作业的不断深入，井下空间增大对空气压力和流速的需求更高，故通风效果调节的关键是通风电机功率的调节。

采用变频控制，可根据实时采矿进度，对风速进行对应节点调节，不仅可实现通风环境的智能化控制，而且可有效的降低通风机的工作强度，延长通风机工作寿命；此外，在通风机的控制装置中安装变频软启动功能，可防止启动电流过大带来的电流冲击，有效降低通风机启停阶段的事故风险。

2.4高效拖动装置
2.4.1调速节能设备
当前的矿山施工中所使用的所使用的风机和水泵有很多施工的环节，这类技术在应用的过程中都是使用直电进行启动处理的，该技术主要是应用了二十几台电动机对变频器进行处理，对其调整功率因数，从而就可以更好的保证其施工的质量和水平，也为矿山正常的开采工作奠定良好的基础。

此外还能很好的对节约能源上的消耗。

2.4.2软启动的节能设备
软启动器是一种集软启动、软停车、轻载节能和多功能保护于一体的电机控制装备，是传统星-三角启动、自耦降压启动最理想的更新换代产品。

它可以控制电动机电压，使其在启动过程中逐渐升高，很自然地控制启动电流，实现整个过程无冲击、平滑的启动。

相对传统的电机硬启动而言，软启动器的应用能将对电网、机械甚至电机设备本身造成的冲击降至最小。

软启动器一般作为起动设备使用，在电动机起动完毕后通常作为旁路运行，但在电动机设备负载率低时，软起动器输出较低电压，减小输出电流，从而减少电机的功率损耗，起到节能作用。

因此软启动器在市场上得到了广泛应用。

矿山企业也有许多较大容量的电动机直接起动时会对电网造成非常大的冲击，必定会影响其它用电设备的安全运行，如改用软启动器控制，势必会有很大改观。

3电气节能改造技术的意义
通过上文叙述，我们可以大致了解到矿山电气节能技术的重要性以及相关的原则。

可以说，矿山电气具有十分大的节能改造潜力。

因此，在实际矿产项目实施过程中，矿山企业经营者必须真正意识到电气节能的重要性，通过在矿山电气节能设计中，引用先进高效的节能技术与节能设备，从而切实实现节能减排的根本目标。

并且，在对节能设备进行选择时，也要根据矿山企业自身经济情况，选择出经济合理、性价比较高的机械设备，进一步提高机械设备的使用效率，缩短
矿山开采周期，这样有利于降低企业生产成本。

结束语：我国是矿业生产大国，除少数大中型矿山具有部分自动化装备外，多数矿山存在自动化水平低、能耗高、效率低及劳动强度大的突出问题。

解决这些问题的重要方法就是通过大力引进现代电气技术的应用研究，逐步全面实现矿山生产电气节能自动化。

现如今，矿山企业的电气节能工作不仅可以降低企业自身的生产成本，提高经济效益，提高企业的竞争力，而且对整个社会的节能起到极大的促进作用。

矿山企业应根据自己的实际情况，应用合理的电气节能设备，采取合适的电气管理节能措施，积极投入电气节能的管理中，深入挖掘电气节能的潜力，推动企业的稳步发展。

参考文献
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